Glutaminska kislina je aminokislina, ki gradi beljakovine v našem telesu. Hkrati je najpomembnejši ekscitatorni nevrotransmiter v živčnem sistemu. Od njegove dejavnosti so odvisni procesi učenja in pomnjenja. Hkrati njegova previsoka koncentracija ubija živčne celice. Kakšno drugo vlogo igra glutaminska kislina v telesu?

Glutaminska kislinase običajno nahaja v telesu v obliki aniona, imenovanega glutamat. Ta spojina je aminokislina, torej osnovni organski gradnik, iz katerega so narejene beljakovine. Hkrati je eden najpomembnejših nevrotransmiterjev. Ta izraz zajema snovi, ki sodelujejo pri prenosu informacij med živčnimi celicami. Ta snov naj bi bila najpomembnejša spojina, ki sodeluje pri tvorbi spominske sledi v možganih. Zaradi tega je njegova prisotnost bistvena v procesu učenja in spominjanja dogodkov.

Prevelika koncentracija glutaminske kisline v centralnem živčnem sistemu pa ni koristna. Poškoduje živčne celice. Obstajajo študije, ki kažejo, da je strupenost visokih ravni glutamata vpletena v nastanek poškodb na predelih možganov med Alzheimerjevo boleznijo. Te spremembe vodijo do motenj v kognitivnih procesih.

Glutaminska kislina je zelo pogosto povezana s kemičnimi aditivi za živila. To je posledica dejstva, da je njegova sol, torej mononatrijev glutamat, ojačevalec okusa, ki se dodaja jedem in začimbnim mešanicam. Je ena izmed najbolj priljubljenih kemikalij, ki se uporabljajo v živilski industriji. Mononatrijev glutamat v Evropski uniji uradno ni priznan kot škodljiva snov.

Glutamatje beljakovinska sestavina in je zato pogosta sestavina hrane. Njegov okus občutimo šele, ko ni vezan na beljakovine. Primer živila, ki vsebuje glutaminsko kislino, je sojina omaka. Občutek okusa, ki ga povzroča ta kemikalija, se imenuje "umami".

Glutaminska kislina kot aminokislina

Glutamat je kemično aminokislina. To ime pomeni, da ima v svoji strukturi skupino karboksilne kisline in amino skupino, ki se nahajata na enem atomu ogljika. Aminokisline, povezane s kemičnimi vezmi, v vrstiv dolgi verigi sestavljajo vse obstoječe beljakovine.

Glutaminska kislina je endogena aminokislina, torej tista, ki jo lahko sintetizira naše telo. Seveda so njegov vir lahko beljakovine, ki jih dobimo s hrano. Vse meso, perutnina, ribe, jajca in mlečni izdelki so odlični viri glutaminske kisline. Nekatera rastlinska živila, bogata z beljakovinami, so lahko tudi vir beljakovin. Na primer, gluten, glavna beljakovina v pšenici, vsebuje od 30 % do 35 % glutaminske kisline.

Glutaminska kislina kot nevrotransmiter

Glutamat poleg tega, da sodeluje pri tvorbi beljakovin, deluje tudi kot nevrotransmiter. To pomeni, da gre za snov, ki se sprošča v vrzel med dvema živčnima celicama. Vstop molekul glutamata iz ene živčne celice v receptorje na drugi povzroči vzbujanje. Receptorji so specializirane beljakovinske strukture, ki prepoznajo specifičen nevrotransmiter.

Glutaminsko kislino, ki se uporablja kot nevrotransmiter, proizvajajo neposredno glutamatergični nevroni. Sestavljajo prevladujoči del živčnih celic v možganih. Zato ima motnja v prenosu glutaminske kisline zelo resne posledice. Povzroča nevrološke bolezni in duševne motnje.

Glutaminska kislina je shranjena v posebnih veziklih, ki se nahajajo v sinapsah, torej v končičih živčnih celic, ki se med seboj povezujejo. Živčni impulzi sprožijo sproščanje glutamata v sinaptično špranje, ki sčasoma sproži še en nevron. Glutamatni receptorji, kot sta NMDA receptor ali AMPA, so odgovorni za sprejemanje informacij, ki jih prenaša ta nevrotransmiter. Povezava molekule glutaminske kisline z receptorjem povzroči njeno aktivacijo in s tem nadaljnji prenos živčnega impulza.

Glutamat je najpogostejši ekscitatorni nevrotransmiter v živčnem sistemu vretenčarjev, vključno z ljudmi. Vključen je v kognitivne funkcije v možganih, kot sta učenje in spomin. Prisoten je v glutamatergičnih sinapsah v hipokampusu, neokorteksu in drugih delih možganov.

Ravnovesje med glutamatom in gama aminobutirno kislino

Glutaminska kislina, kot glavni ekscitatorni nevrotransmiter, je v fizioloških razmerah v ravnovesju z glavnim zaviralnim nevrotransmiterjem, to je gama aminobutirno kislino (GABA). Ustrezno razmerje teh snovi določa pravilno delovanje živčnega sistema.

V primeru zdravstvenih težav običajno govorimo o prednostiz glutamatom posredovan prenos preko GABA. Takšno neravnovesje vodi v psihotična stanja. Obstajajo teorije, ki povezujejo prekomerno aktivnost receptorjev glutaminske kisline s shizofrenijo. Iz tega razloga je iskanje psihotropnih zdravil, ki zavirajo glutamatergični sistem, v teku.

Raziskovalci s prekomerno aktivnostjo ali zmanjšano aktivnostjo nevrotransmisije glutamata so povezani z naslednjimi motnjami:

  • tesnoba
  • depresija
  • shizofrenija
  • nevrodegenerativne bolezni
  • bipolarna motnja

Depresija in aktivnost glutaminske kisline

Znanstveniki in zdravniki niso prepričani o vlogi glutamatergičnega sistema pri depresiji. Nekatere raziskave kažejo na povečanje aktivnosti tega nevrotransmiterja med to boleznijo. Drugi kažejo, da je prenos glutamata inhibiran
Študije so pokazale, da ima uporaba zdravil, ki blokirajo aktivnost glutamata, kratkotrajen antidepresivni učinek. Primer takega zdravila je ketamin, ki je anestetik v kirurgiji in veterini.

Učinek izboljšanja počutja se pojavi tudi v primeru bipolarne motnje po dajanju zdravil iz te skupine.

Zdravilo riluzol ima sposobnost zmanjšanja količine glutaminske kisline, ki se sprošča iz nevronov. Tako zavira glutamatergični prenos. Študije so pokazale, da to zdravilo deluje kot antidepresiv pri bolnikih s to motnjo.

Zgoraj omenjeni testi za zdravila, ki zavirajo glutamatergični sistem, kažejo na močno korelacijo med njegovo hiperaktivnostjo in simptomi depresije. Nadaljnje raziskave na tem področju lahko postavijo novo smer pri zdravljenju depresije in bipolarne motnje.

Glutaminska kislina in shizofrenija

Obstaja hipoteza o nastanku shizofrenije, ki je povezana z motnjami v aktivnosti glutamata. Teorija je sprva temeljila na nizu kliničnih in nevropatoloških ugotovitev, ki kažejo na premajhno glutamatergično signalizacijo preko NMDA receptorjev. V kasnejših letih so obstajali tudi genetski podatki, ki podpirajo to tezo.

Trenutno znanje kaže, da ima ta motnja tako glutaminergične kot dopaminergične nenormalnosti. So del kompleksnega sistema nevrokemičnih, psiholoških, psihosocialnih in možganskih dejavnikov, ki skupaj prispevajo k shizofreniji.

Glutaminska kislina in Alzheimerjeva bolezen

Številne študije so pokazale povezavo med nefrotoksičnostjo visokih ravni glutamata in demenco pripotek Alzheimerjeve bolezni. Te poškodbe so posledica vpliva prekomerne aktivacije receptorjev s tem nevrotransmiterjem. Zaradi tega so živčne celice otekle in poškodovane.

Memantadin se daje za zmanjšanje simptomov Alzheimerjeve bolezni. To zdravilo blokira glutamatne receptorje. Končno se vzbujanje s tem nevrotransmiterjem zmanjša, kar vodi v zaviranje nevrodegenerativnih procesov.

Pomen glutaminske kisline za prihodnost medicine

Trenutno raziskujemo pomen glutamatergičnega sistema. Poglobljeno razumevanje mehanizmov, ki ga upravljajo, daje upanje za razvoj zdravil, učinkovitih pri zdravljenju duševnih in nevroloških motenj.

Raziskave glutaminske kisline, ki je aktivna v človeških možganih, so tudi priložnost za razumevanje, kako deluje človeški spomin.

O avtorjuSara Janowska, mag. farmacijeDoktorski študent interdisciplinarnega doktorskega študija na področju farmacevtskih in biomedicinskih znanosti na Medicinski univerzi v Lublinu in Biotehnološkem inštitutu v Białystoku, diplomant farmacije na Medicinski univerzi v Lublinu s specializacijo iz rastlinske medicine. Magistrirala je z zagovorom naloge s področja farmacevtske botanike o antioksidativnih lastnostih izvlečkov, pridobljenih iz dvajsetih vrst mahov. Trenutno se v svojem raziskovalnem delu ukvarja s sintezo novih protirakavih snovi in ​​proučevanjem njihovih lastnosti na rakavih celičnih linijah. Dve leti je delala kot magistrica farmacije v odprti lekarni.

Preberite več člankov tega avtorja

Kategorija:

Zdravje